如何理解活塞往复式压缩机的工作原理？

1.压缩机的理想工作过程

为了更清楚地了解压缩机的工作过程，首先将压缩机实际工作过程简化成理想工作过程进行分析。压缩机的理想工作条件是：压缩机没有余隙容积；吸、排气过程没有阻力损失；吸、排气过程中与外界没有热量交换；没有泄漏。

在理想的工作条件下，压缩机的整个工作过程分为压缩、排气和吸气三个过程。

（1）压缩过程

当活塞处于下止点（即最下端的位置）时，吸气过程结束，吸气阀关闭，气缸内充满了由蒸发器吸入的低压蒸气。活塞在曲柄连杆机构的带动下开始向上移动时，气缸的工作容积逐渐减少，密闭在气缸内的蒸气的压力和温度逐步升高。当活塞移动到上止点（即最上端的位置）时，气缸内的蒸气压力升高到等于排气管的压力时，排气阀门便自动打开，开始排气。制冷剂蒸气在气缸内，从进气时的低压p₁升高到排气压力p₂的过程，即称为压缩过程，如图1-17所示。

（2）排气过程

活塞继续向上运动，气缸内的蒸气压力不再升高，而是不断地排出气缸，经过排气阀向排气管输送，直到活塞运动到上止点时，排气过程结束。蒸气从气缸向排气管输送的过程，称为排气过程，如图1-18所示。

图1-17 活塞往复式压缩机的压缩过程

图1-18 活塞往复式压缩机的排气过程(www.xing528.com)

（3）吸气过程

如图1-19所示，活塞向下移动，吸气过程开始，进气阀门自动打开，压力为p₁的低压蒸气便不断地由蒸发器经吸气管和吸气阀进入气缸，直到活塞到达下止点时，吸气过程结束。完成吸气过程后，活塞又从下止点向上止点运动，重新开始了压缩过程，如此周而复始地完成吸入、压缩和输送制冷剂蒸气的过程。

2.压缩机的理想工作过程

压缩机的实际工作过程与理想工作过程存在着较大的区别。由于实际工作过程中压缩机不可避免地存在有余隙容积，故当活塞运动到上止点时，缸内气体不可能全排出，而在余隙容积内存留有高压气体。当活塞由上止点开始向下运动时，吸气阀在压差作用下不能打开，吸气管内的低压蒸气不能进入气缸，而首先是残留在气缸内的高压蒸气因容积增大而膨胀，压力下降，直至气缸内的气体压力下降到稍低于吸气管内的压力时，吸气阀才自动开启，开始吸气过程。由此可知，压缩机的实际工作过程是由膨胀、吸气、压缩、排气四个工作过程组成的。图1-20为活塞往复式制冷压缩机的膨胀过程示意图。

与理想工作过程相比，实际循环多一个膨胀过程。除此之外，在吸、排气时存在有压力损失和压力波动，在整个工作过程中气体同气缸、活塞间有热量交换和摩擦，同时通过气缸与活塞之间的间隙及吸、排气阀还有气体泄漏。因此，实际压缩机的工作过程要复杂得多。

图1-19 活塞往复式压缩机的吸气过程

图1-20 活塞往复式压缩机的膨胀过程